Page 205 - 《精细化工》2021年第8期

第 38 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.38, No.8
202 1 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2021

特种染料与颜料
RAFT 聚合制备水性高颜料分散性油墨乳液

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郑绪敏 ，袁宜恩 ，季永新
（1. 南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037；2. 上海保立佳化工股份有限公司，上海 201400）

摘要：以 3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠（COPS-1）和 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料，通过可
逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合制得高分子乳化剂，进而制备水性丙烯酸酯油墨乳液。通过 FTIR 对高分子乳
化剂进行结构分析，并对其进行相对分子质量及分布和临界胶束浓度分析。探讨 RAFT 试剂〔S,S′-二(α，α′-二
甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯〕用量、高分子乳化剂亲水单体比例和亲水单体用量等对乳液性能的影响。结果表
明：RAFT 聚合所制备的高分子乳化剂具有良好的乳化性能，且相对分子质量分布较窄。其最佳制备工艺为 RAFT
试剂最佳用量为乳液单体质量的 0.6%，亲水单体的最佳比例为 m(COPS-1)∶m(AMPS)∶m(丙烯酸)=1∶2∶3，最
佳亲水单体用量为高分子乳化剂单体质量的 25%。乳胶粒子分散均匀，制备的乳胶膜具备两个玻璃化转变状态。
关键词：3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸；RAFT 聚合；丙烯酸；油墨；特种染料
与颜料
中图分类号：TQ325.7；TQ628.5；TS802.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 08-1699-06

Synthesis of water-based high-pigment dispersion ink
emulsion by RAFT polymerization

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ZHENG Xumin , YUAN Yien , JI Yongxin
（1. College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China; 2. Shanghai
Baolijia Chemical Co., Ltd., Shanghai 201400, China）

Abstract: Polymer emulsifier was prepared by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT)
polymerization using sodium 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propane sulfonic acid (COPS-1) and
2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS) as raw materials. And then water-based acrylate ester
ink emulsion was prepared. The structure and properties of the polymer emulsifier were characterized by
FTIR, GPC and critical micelle concentration analysis. The effects of RAFT agent dosage, hydrophilic
monomer ratio of polymer emulsifier, hydrophilic monomer dosage on the properties of emulsion were
investigated. The results showed that the polymer emulsifier prepared by RAFT polymerization had good
emulsifying properties and narrow relative molecular mass distribution under the conditions of dosage of
RAFT reagent [S,S′-bis(α,α′-dimethyl-α"-acetic acid)trithiocarbonate] being 0.6% of the mass of monomers,
m(COPS-1)∶m(AMPS)∶m(AA)=1∶2∶3, and hydrophilic monomer being 25% of the mass of monomers.
The prepared emulsion particles had uniformly dispersion, and the latex film exhibited two glass transition states.
Key words: sodium 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonic acid; 2-acrylamide-2-methyl propanesulfonic
acid; RAFT polymerization; acrylic acid; ink; special dyes and pigments

水性丙烯酸酯乳液因具有良好的成膜性、保色 可采用具有碳碳双键活性基团的反应型乳化剂与丙
性、韧性、易工业化和存储期较长等优势，能够满 烯酸酯类单体共聚制备高分子乳化剂，以代替传统
[6]
足包装和印刷业对油墨的要求，成为水性油墨研究 小分子非反应型乳化剂制备丙烯酸酯油墨乳液 。
重点 [1-3] 。但传统的水性丙烯酸酯乳液易产生乳化剂 反应型乳化剂能以碳碳双键键合在乳胶聚合物粒子
表面迁移、颜料分散性差、展色性不佳等问题 [4-5] 。 表面，在乳液成膜过程中不会发生表面迁移，从而

收稿日期：2021-01-22; 定用日期：2021-05-03; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210094
作者简介：郑绪敏（1996—），男，硕士生。联系人：季永新（1962—），男，教授，E-mmail：jiyongxin@njfu.com.cn。